Data provider
Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Contact details
Compulsory sheet of the technology
Financing of the project
Application sphere
- Metals, semi-metals and their compounds
- cadmium
Description of environmental risk
Information on the technology
A technológia a fitoremediáció és a bioszén adagolás kombinációja. Mezokozmosz kísérlet során különböző alapanyagokból készült bioszén és fém akkumulációjára képes növények közös hatását vizsgálták kadmium szennyezés esetén. Míg a bioszén immobilizálja a fémszennyezést és javítja a talaj szén-dioxid megkötő kapacitását, addig a fitoremediáció javítja a talaj biokémiai és biológiai tulajdonságait.
A fitoremediáció és a bioszén együttes alkalmazására voltak már kísérletek kadmiummal szennyezett talaj remediációjára. Ebben az esettanulmányban azt vizsgálták, hogyan hat a bioszén és a fitoextrakció a kadmiummal szennyezett talaj biokémiai tulajdonságaira, valamint követték a pH hatását a bioszénnel kezelt talaj biológiai tulajdonságaira nézve. Az újdonság, maga a felismerés, hogy annak ellenére, hogy a vizsgált talajban a bioszén hatására lecsökkent a fitoextrakció hatékonysága, a fitoextrakció és a bioszén együttes alkalmazása javította a talaj biokémiai tulajdonságait. A remediáció optimalizálása során jelentős szerepe van a megfelelő bioszén kiválasztásának.
Technology classification
- complex application of more technologies
Technology-monitoring
talaj összes széntartalma (TC)
talaj össze nitrogéntartalma (TN)
Costs of the technology
A technológia csak mezokozmosz kísérleti körülmények között valósult meg, ezért a költségek csak becsült értékek.
A bioszén és az alkalmazható növények piaci ára rendkívül alacsony, ellenőrző mérések nélkül a technológia igen olcsó.
SWOT (evalaution based on scores)
SWOT (evaluation in words)
A bioszén általában szerves hulladékból készül, így használata csökkenti a hulladék mennyiségét. A technológia két különböző eljárás előnyeit egyesíti és az eredményei alapján hasonló kombináció más szennyezőkre is hasznosnak bizonyulhat. Míg a fitoremediáció hatására javulnak a talaj biokémiai tulajdonságai, addig a bioszén hozzáadása immobilizálja a kadmium szennyezést.
Az eddigi eredmények alapján egyértelmű következtetések nem vonhatóak le, a bioszén pozitív hatásainak háttere nem teljesen tisztázott.A technológia alkalmazásához további vizsgálatok szükségesek.
További kísérletek során a technológiák kombinációja más szennyezőkre is hasznosnak bizonyulhat.
Nem megfelelő összetételű bioszén még jobban elszennyezheti a kezelt talajt.
Completed applications
Size of the treated area
A fitoextrakció és bioszén adagolás kombinációjából álló technológiát egy Kínában található hulladéklerakó mellől vett, kadmiummal szennyezett talajminta remediációjára használták. A mintát 0,5hektáros területen vették a talaj felületi rétegéből, összesen 50kg földet gyűjtve. Szárítás és szitálás után 12 különböző mérési elrendezést készítettek. 12db 10cm mély edényből hatba ültettek fémakkumuláló tulajdonságú Amaranthus tricolor-t, hatba nem. Két edény esetében baromfitrágya alapú(3% m/m), kettőnél eukaliptusz alapú(3% m/m), kettőnél pedig baromfitrágya-eukaliptusz(1,5-1,5% m/m) keverék alapú bioszenet kevertek a földhöz. A bioszén pH módosító hatásának vizsgálatára CaO adagolásával két-két edényben a pH-t a bioszén adagolás esetével azonosra állították be. A maradék két edény kontroll talajként szolgált a mérések során.
60nap elteltével a talajokat begyűjtötték és a különböző elrendezéseket összehasonlították a talajlégzés, mikrobiális biomassza, metabolikus kvóciens és különböző enzimek aktivitásának meghatározásával. Az eredmények alapján a talajlégzés bioszén típustól függően 48-90%-kal magasabbnak adódhat növények jelenlétében és a vizsgált enzimek aktivitása szintén nőtt alkalmazásukkal. A mikrobiális biomassza értéke 28-35%-kal nőtt a növényekkel beültetett edényekben, ugyancsak az alkalmazott bioszén típusától függően. Ezzel szemben a metabolikus kvóciens értékét a növény jelenléte nem változtatta meg.
A bioszén hozzáadás minden esetben több mint egy egységgel növelte a talaj pH értékét és a metabolikus kvócienst is, valamint a béta-glükozaminidáz enzim kivételével növelte az enzimaktivitást is. A legkedvezőbb eredményeket a kevert bioszénnel végzett kísérlet szolgáltatta.
A kísérlet alátámasztja azon korábbi megállapítást, hogy a növénytakaró javítja a talaj biokémiai és biológiai tulajdonságait és bizonyítja, hogy bioszén adagolásával csökkenthető a biológiailag hozzáférhető toxikus kadmium mennyiség. Utóbbit CaCl-os és DTPA-s extrakció is bizonyított
Publications, references
Huanping Lu, Zhian Li, Shenglei Fu, Ana Méndez, Gabriel Gascó, Jorge Paz-Ferreiro: Combining phytoextraction and biochar addition improves soil biochemical properties in a soil contaminated with Cd, Chemosphere 119. 209–216, 2015
Huanping Lu, Zhian Li, Shenglei Fu, Ana Méndez, Gabriel Gascó, Jorge Paz-Ferreiro: Combining phytoextraction and biochar addition improves soil biochemical properties in a soil contaminated with Cd, Chemosphere 119. 209–216, 2015
Huanping Lu, Zhian Li, Shenglei Fu, Ana Méndez, Gabriel Gascó, Jorge Paz-Ferreiro: Can Biochar and Phytoextractors Be Jointly Used for
Cadmium Remediation?, PLOSONE, Volume 9, Issue 4, 2014
Jorge Paz-Ferreiro, Huanping Lu, Shenglei Fu, Ana Méndez, Gabriel Gascó: Use of phytoremediation and biochar to remediate heavy metalpolluted soils: a review, Solid Earth, 5, 65–75, 2014